Современная электроника №4/2024

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 24 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 4 / 2024 Электронные датчики и радары в системе беспроводной связи ОТА , LOP и E-peas В будущем разработчиков РЭА ожидает эра « одноразовых » устройств : « установил и забыл » – надёжные , устойчивые к внешним воздействиям среды , но не предназначенные для ремонта . Одна из важных решаемых задач – сочетание сбора энергии из среды , её преобразование в электрическую и применение датчиков и микроконтроллеров с крайне низким энергопотреблением . В сочетании с технологиями E-peas (Electronic portable energy autonomous systems – автономные портативные электронные системы ), LOP ( с низким энергопотреблением ) и решениями NXP возникают перспективы датчиков положения , давления и измерения сопутствующих величин от OEM- производителей . С аппаратными настройками и масштабируемостью производительности РЭА в формате процессоров S32R с исключением ошибок в передаче данных аналогового и смешанного сигнала беспроводным способом на небольшие расстояния . В статье представлены примеры системных решений для организации и управления питания датчиков РЭА , задействованных в беспроводной передаче данных , сетевых технологиях и транспортной технике с беспроводной сетью ОТА (Over-the-air – по воздуху ). Андрей Кашкаров Направления разработки датчиков для беспроводной сети и радаров В сфере применения систем « без источника питания » традицион - но выделяются промышленность и устройства с движущимися элемента - ми , насыщенные РЭА . В управлении такими устройствами совершенствует - ся радиочастотная передача данных в условиях крайне низкого энергопотре - бления датчиков с передающим СВЧ - радиокаскадом и электронных кон - троллеров . При этом технологии для современных транспортных средств быстро развиваются : дальность связи , разрешение и защищённость потоко - вого канала постоянно совершенству - ются ; особенно это заметно в сегмен - те РЭА с электронными радарами . Для надёжной и устойчивой взаимосвязи между электронным датчиком и кон - троллером применяют в том числе систему чипов Radar One и др . Особен - ность в организации питания : оно обе - спечивается сбором энергии доступной среды – без применения источников питания . Доступная среда – любая , её свойства с помощью преобразователя энергии воды , ветра , солнца , любого механического движения ( вращения ) и даже выделения потовых желёз чело - века преобразовывается в источник энергии сверхмалой мощности . Тако - во одно из перспективных направле - ний разработчиков современной РЭА и одновременно конкурентная среда – соревнование между инженерами во всем мире . Безбатарейный источ - ник питания значительно повышает надёжность РЭА , удешевляет конструк - цию без потери её качества и надёж - ности – по принципу « меньше элемен - тов – больше надёжность наработки до отказа ». Такие датчики являются неразборными и неремонтнопригод - ными , при этом рассчитаны на ста - бильную работу в течение 30–50 лет . Второе направление инженерной мысли при разработке и эксплуата - ции электронных систем без тради - ционных элементов питания , но с передачей данных на расстояние – в дифференциации потоковых данных от датчиков . Датчики разного назна - чения характеризуются различны - ми свойствами и характеристиками : в одном корпусе могут располагаться несколько чувствительных сенсоров для измерения свойств среды . Поэто - му разработчики учитывают частотный диапазон передачи данных , выделен - ный канал для обеспечения надёжно - сти системы в условиях , когда рядом задействованы сотни и тысячи систем того же принципа действия . Интегрированная система электрон - ного радара предназначена для потоко - вой передачи низкоуровневых данных радиолокационных датчиков со скоро - стью до 1 Гбит / с , что приближает её к новейшим разработкам для спутнико - вых архитектур . Это помогает автопро - изводителям оптимизировать разби - ение ADAS (advanced driver-assistance systems – система помощи водителю ) следующего поколения для программ - но - определяемых автомобилей , обе - спечивая при этом плавный переход к новым архитектурам . Это позволяет OEM- производителям внедрять новые программно - определяемые функции в течение всего срока службы автомо - биля посредством обновлений по бес - проводной сети ОТА . Это означает , что обновления прошивки и ПО передают - ся по беспроводной сети с использова - нием различных стандартов и протоко - лов связи , включая сотовую радиосвязь и WLAN, а также по Bluetooth и NFC1 непосредственно на зарядных станци - ях или автозаправках . Рассмотрим систему беспроводной связи ОТА для электро - и автомоби - лей на примере электронных датчи - ков давления воздуха в шинах . Анало - гично взаимодействуют посредством беспроводной связи датчики выхлоп - ных газов , наклона , клиренса и др . Все они иллюстрируют взаимодействие электронных устройства в транспорт - ной сфере со многими участниками дорожного движения , находящимися в непосредственной близости друг от друга . К примеру , быстро движущий - ся мотоцикл рядом с легковыми и гру - зовыми автомобилями на оживлённой многополосной , в том числе загород - ной и скоростной автомагистрали . На транспортном средстве установлены современные датчики скорости вра - щения колеса , уровня топлива , давле - ния шин , кондиционеров ( очищения воздуха ) и контроля других сред , обе - спечивающие беспроводную передачу данных на электронный контроллер - анализатор согласно принципу взаи -